電力設(shè)備及新能源行業(yè)深度研究報(bào)告:鈉離子電池突破關(guān)鍵資源瓶頸性能優(yōu)勢顯著_第1頁
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目 錄一、底層邏輯:突儲材料的資源供應(yīng)壁壘 7(一發(fā)鈉的義緩解資稀的境 7二、鈉電應(yīng)用場景多優(yōu)勢帶來廣闊空間 8(一鈉子池性上具多優(yōu)勢 81、低環(huán)下有的容保率 92、有眾倍性能 93、端件不出失控安性好 10(二高價(jià)貼多應(yīng)用景市空廣闊 121A00級動(dòng):解當(dāng)下鋰格原成波動(dòng)大痛點(diǎn) 122、酸市:電全方超,酸場代可期 133、能高全、的高溫能及循壽命儲適性高 16三、材料體系選擇與電體系求同存異 17(一)鈉性相使電池理似 17(二物化性的在差影表性能 171、極三主路有特,狀化為業(yè)化流 182、極硬脫而瓶頸于驅(qū)體 193、流:負(fù)均鋁箔成優(yōu)明顯 214、膜可用電,仍研與池系配的用膜 215、解:鋰子有相之處 21(三總結(jié) 22四、產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂?23(一寧時(shí)代(300750.SZ) 23(二)比迪(002594.SZ) 24(三傳科(002866.SZ) 24(四維技(600152.SH) 25(五鵬能(300438.SZ) 25(六多多(002407.SZ) 26(七中海鈉 26(八美新(300586.SZ) 27(九容科(688005.SH) 27(十貝瑞(835185.BJ) 28(十)杉份(600884.SH) 28(十)力份(002866.SZ) 29(十)泉團(tuán)(605589.SH) 29(十)創(chuàng)保(603177.SH) 30五、風(fēng)險(xiǎn)提示 31圖表目錄圖表1 2021年球源分布 7圖表2 殼不元豐度 7圖表3 酸價(jià)走勢 8圖表4 OPEC非OPEC油(桶/天) 8圖表5 油格勢圖 8圖表6 電鋰與酸電性對比 9圖表7 電左、(中與酸池右不同度放曲線 9圖表8 鋰劑離大小比 10圖表9 鋰不溶中溶化對(KJ/mol) 10圖表10 鈉、元鋰以鉛電快性對比 10圖表鋰子池重副應(yīng)致失控 圖表12 鈉子池測試果 圖表13 鈉子池場景 12圖表14 不車電本占(2023年3月) 13圖表15 各航程A00級產(chǎn)分布 13圖表16 磷鐵電本隨料本高下 13圖表17 A00車池量密分布 13圖表18 鉛電三用領(lǐng)及特點(diǎn) 14圖表19 電車國項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn) 14圖表20 鈉子池在-40℃至80℃之可正工作 15圖表21 汽啟電般位發(fā)機(jī)附近 15圖表22 通基結(jié)意圖 15圖表23 不截電的過電環(huán)線 15圖表24 儲四應(yīng)域及特點(diǎn) 16圖表25 鈉子池酸鐵電性對比 16圖表26 鋰子池原理 17圖表27 鈉子池原理 17圖表28 鈉原半比 18圖表29 鈉離性比 18圖表30 三正材色 18圖表31 三正材缺點(diǎn)比 19圖表32 石在電電、電的放曲線 19圖表33 無形(與石()構(gòu)比 19圖表34 硬與碳點(diǎn)對比 20圖表35 鋰子池(左與鈉子池(右成結(jié)構(gòu) 20圖表36 前體擇定形微結(jié)的響 20圖表37 鈉子池極集體可鋁箔 21圖表38 鋰子池微觀構(gòu)圖 21圖表39 鈉子池PE隔膜觀構(gòu)圖 21圖表40 鈉子池液三組部及特點(diǎn) 22圖表41 鈉子池與溶優(yōu)點(diǎn)比 22圖表42 寧時(shí)發(fā)程 23圖表43 寧時(shí)第鈉電鐵性對比 23圖表44 鈉混搭A(yù)B池系解方案 23圖表45 比迪展程 24圖表46 傳科發(fā)程 24圖表47 傳科鈉體化局展 24圖表48 維技發(fā)程 25圖表49 維技產(chǎn)局 25圖表50 鵬能發(fā)程 25圖表51 多多展程 26圖表52 多多要品 26圖表53 中海三產(chǎn)品能標(biāo) 27圖表54 首搭鈉的A00級車 27圖表55 美新發(fā)程 27圖表56 美新色產(chǎn)品 27圖表57 容科發(fā)程 28圖表58 容科七心技能力 28圖表59 貝瑞展程 28圖表60 杉股發(fā)程 29圖表61 元股發(fā)程 29圖表62 物化一活性生工流圖 29圖表63 圣集發(fā)程 30圖表64 生質(zhì)煉領(lǐng)先球 30圖表65 德環(huán)發(fā)程 30圖表66 合公華能源高量度極品 30一、底層邏輯:突破儲能材料的資源供應(yīng)壁壘(一)發(fā)展鈉電的意義:緩解鋰資源稀缺的困境全球鋰資源儲量分布不均,我國資源自供有較大的供給缺口(2.30%圖表1 2021年全球鋰源分布 圖表2 地殼中不同元豐度資料來源:USGS, 資料來源:《高功率高安全鈉離子電池研究及失效分析》周權(quán)OPEC58%2023年3月23新聞消息,當(dāng)?shù)貢r(shí)間2023年4月20·速的可能性,對于鋰資源需求較大的國家和地區(qū)來說,儲能最關(guān)鍵原材料“鋰”的自主可控迫在眉睫。圖表3 碳酸鋰價(jià)格走勢資料來源:,OPEC78%40%50%圖表4 OPEC與非OPEC產(chǎn)油量(千桶天) 圖表5 原油價(jià)格走勢(美元桶)資料來源:, 資料來源:,二、鈉電應(yīng)用場景:多重優(yōu)勢帶來廣闊空間(一)鈉離子電池在性能上具有多重優(yōu)勢鈉離子電池相對于磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池,性能各有優(yōu)劣。鈉離子電池在量產(chǎn)后具備原料成本優(yōu)勢、高低溫環(huán)境下更好的容量保持率、優(yōu)異的倍率性能以及卓越的安全性能,但能量密度較低,循環(huán)壽命有待提升,有望在特定場景實(shí)現(xiàn)部分替代。鈉離子電池性能相對于鉛酸電池實(shí)現(xiàn)了全方位超越,有望在規(guī)?;当竞髮?shí)現(xiàn)替代。圖表6 鈉電、鋰電與酸電池性能對比鈉離子電池磷酸鐵鋰電池三元鋰電池鉛酸電池能量密度100-150Wh/kg120-200Wh/kg200-350Wh/kg30-50Wh/kg循環(huán)壽命2000次以上3000次以上3000次以上300-500次平均工作電壓2.8-3.5V3-4.5V3-4.5V2.0V高溫性能優(yōu)較差差差低溫性能優(yōu)差較差差快充性能優(yōu)較優(yōu)較優(yōu)差安全性能高較高較高高耐過放電性能可放電至0V差差差(鋰價(jià)格20萬/噸時(shí)0.3元/Wh(產(chǎn)業(yè)成熟后)0.46元/Wh0.53元/Wh0.40元/Wh資料來源:《鈉離子電池:從基礎(chǔ)研究到工程化探索》(容曉暉等),DeepTech,1、高低溫環(huán)境下均有優(yōu)異的容量保持率鈉離子電池在-40℃至80℃之間可正常工作,具備良好的寬溫特性(5580℃)100%,低溫-4070%0.1C100%。低溫性能超磷酸鐵鋰電池和鉛酸電池,在-20℃的溫度下,鈉離子電池的容量保持率高達(dá)90%,而磷酸鐵鋰電池和鉛酸電池僅能達(dá)到70%和48%。圖表7 鈉電(左、鋰(中)與鉛酸電池右不同溫度下放電曲線資料來源:《高功率高安全鈉離子電池研究及失效分析》周權(quán),《極地超低溫環(huán)境下磷酸鐵鋰電池容量估計(jì)》殷艷花等,2、具有出眾的倍率性能相較鋰離子,鈉離子的斯托克斯直徑更小且在極性溶劑中溶劑化能更低,使得鈉離子電池電解液具有更高電導(dǎo)率。斯托克斯直徑是指在同一流體中與顆粒的密度和沉降速度相等的圓球的直徑,直徑越小,離子移動(dòng)速度越快,其所在電解液導(dǎo)電率越高。溶劑化能是離子在電極表面脫離溶劑分子的能壘,較低的溶劑化能使得鈉離子在電極表面更容易脫去溶劑分子,界面離子擴(kuò)散能力更佳,離子在電解液中具有更快的動(dòng)力學(xué)性質(zhì),從而使得電解液具有更高電導(dǎo)率。圖表8 鈉鋰溶劑化離大小對比 圖表9 鈉鋰在不同溶中溶劑化能對比(KJ/mol)2502001501000

208.9152.8208.9152.8LiNa

500

PC215.8158.2215.8158.2LiNa資料來源《高功率高安全鈉離子電池研究及失效分析》周權(quán) 資料來源《高功率高安全鈉離子電池研究及失效分析周權(quán)創(chuàng)證券優(yōu)秀的電解液電導(dǎo)率使得鈉離子電池具有出眾的倍率性能。寧德時(shí)代的第一代鈉離子電池在常溫下充電15分鐘即可達(dá)到80%的電量,中科海鈉制造的鈉離子電池能夠在12min充電至90%,充電速度高于鋰離子電池和鉛酸電池。圖表10充電至80%容量所需時(shí)間鈉離子電池15min三元鋰電池30min磷酸鐵鋰電池45min鉛酸電池300min資料來源:寧德時(shí)代官網(wǎng),分析測試百科網(wǎng),車主指南,3、極端條件下不易出現(xiàn)熱失控,安全性能好鋰離子電池在多種濫用條件的觸發(fā)下極易出現(xiàn)大量副反應(yīng),導(dǎo)致熱失控。(作用。圖表鋰離子電池的重副反應(yīng)導(dǎo)致熱失控資料來源:《車用鋰離子電池?zé)岚踩珕栴}研究綜述》紀(jì)常偉等/NaCR26650P圖表12資料來源:《高功率高安全鈉離子電池研究及失效分析》周權(quán),(二)高性價(jià)比貼合多個(gè)應(yīng)用場景,市場空間廣闊用。鉛酸市場(二輪小動(dòng)力、汽車啟停以及通信基站磷酸鐵鋰市場的A00圖表13資料來源:1、A00級電動(dòng)車:可解決當(dāng)下鐵鋰價(jià)格隨原料成本波動(dòng)較大的痛點(diǎn)A002m-2.3m3.65m3-8MINIEVQQ流的A00A00A003-8萬元之A00A00級車定位日常代步車,對電池能量密度要求較低。絕大部分A004%250-400km400kmA00A00圖表14 不同車型電池本占比(2023年3月) 圖表15 各續(xù)航里程A00級車產(chǎn)量分布資料來源:太平洋汽車, 資料來源:高工鋰電,鈉電的原材料價(jià)格相較磷酸鐵鋰電池更加穩(wěn)定。2022年碳酸鋰價(jià)格突破50萬元/噸,磷酸鐵鋰電池成本因此大幅增長,導(dǎo)致A00級車漲價(jià),而鈉離子電池所用原料主要為碳酸鈉,供應(yīng)充足,價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)較小。A0086%A00100-160Wh/kg圖表16 磷酸鐵鋰電池本隨原料成本居高下 圖表17 A00級車電池量密度分布資料來源:, 資料來源:中汽數(shù)據(jù),2、鉛酸大市場:鈉電性能全方位超越,鉛酸市場替代可期鉛酸蓄電池三大主要用途——二輪小動(dòng)力電池、汽車啟停電池以及通信基站備用電池。經(jīng)測算2022年市場總需求約為560GWh,其中用于汽車啟停占比最大,約為57%(32Gh2412Gh和6(5Gh二輪小動(dòng)力電池:主要指電動(dòng)二輪車、電動(dòng)三輪車以及海外油改電摩托的動(dòng)力電池,其具有較高的成本敏感性,同時(shí)輕量化的趨勢使其對電池能量密度有一定的追求。汽車啟停電池:汽車啟停電源需要具有快速充放電能力、良好的高低溫性能等特點(diǎn),汽車每次重新打火時(shí),都要電池帶動(dòng)發(fā)電機(jī),對電池充放電倍率性能要求很高。同時(shí),由于啟停電池面臨發(fā)動(dòng)機(jī)艙的高溫和北方冬季低溫的環(huán)境,需要其具有良好的高低溫性能防止經(jīng)常出現(xiàn)啟停失靈的狀況。通信基站備用電池:UPS48VUPS圖表18鉛酸電池三大應(yīng)用領(lǐng)域及其特點(diǎn)資料來源:專汽家園,雙登集團(tuán),iconfront,鈉離子電池全生命周期成本更低,在成本敏感性高的二輪小動(dòng)力電池領(lǐng)域凸顯優(yōu)勢。00元W0.3元W命周期成本,成本方面力壓鉛酸電池。鈉離子電池能量密度更高,具備更長續(xù)航和輕量化的優(yōu)勢。鈉離子電池能量密度為100-150Wh/kg,遠(yuǎn)超鉛酸電池,是其能量密度的3倍左右,在新國標(biāo)電動(dòng)自行車輕量化的要求和續(xù)航焦慮的背景下具有明顯優(yōu)勢。圖表19 電動(dòng)車新國標(biāo)項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)資料來源:中國政府網(wǎng),鈉離子電池具有優(yōu)異的高低溫性能,與啟停電池應(yīng)用極端環(huán)境溫度相契合。-40鈉離子電池具有更長的循環(huán)壽命。鈉離子電池循環(huán)壽命是鉛酸電池四倍以上,更換電池頻率大幅降低,減少了車主對其是否正常運(yùn)行的擔(dān)憂以及額外的支出,在一定程度上也提高了性價(jià)比。圖表20 鈉離子電池在-40℃至80℃之間可以正工作 圖表21 汽車啟停電池般位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙附近資料來源《高功率高安全鈉離子電池研究及失效分析》周權(quán) 資料來源:中華網(wǎng)汽車鈉離子電池具有高安全穩(wěn)定性,可有效應(yīng)對室外惡劣環(huán)境的挑戰(zhàn)。BBURRU行。鈉離子電池過放性能優(yōu)秀,可應(yīng)對通信基站經(jīng)常停電的情況。通信基站停電導(dǎo)致電池長時(shí)間欠充,會影響到鉛酸電池的循環(huán)壽命,周權(quán)在《高功率高安全鈉離子電池研究及失效分析》中測試了3個(gè)不同截止電壓下的鈉離子電池過放性能,發(fā)現(xiàn)鈉離子電池可過放至0V后容量還可以恢復(fù)正常,可以進(jìn)行過放電循環(huán),容量并無明顯衰減問題,可有效應(yīng)對通信基站可能出現(xiàn)的停電問題。圖表22 通信基站結(jié)構(gòu)意圖 圖表23 不同截止電壓的過放電循環(huán)曲線資料來源:濾波器公眾號 資料來源《高功率高安全鈉離子電池研究及失效分析》周權(quán)3、儲能:高安全性、優(yōu)秀的高低溫性能以及長循環(huán)壽命與儲能適配性高低成本是核心競爭力。對安全性的追求主要體現(xiàn)在戶用家儲。近年來家儲鋰電池多發(fā)的事故引起廣泛的擔(dān)憂,因此電池的絕對安全穩(wěn)定是家儲長遠(yuǎn)發(fā)展的重要保障。對高低溫性能的追求主要體現(xiàn)在電力儲能和通信儲能。北方許多地區(qū)溫差較大,需要電池有優(yōu)秀的高低溫性能來抵抗壽命的衰減。對長循環(huán)壽命的追求主要體現(xiàn)在電力儲能。若頻繁更替、拆解電池需要投入大量人力和費(fèi)用成本,由此導(dǎo)致電站投入成本太高,運(yùn)行實(shí)際收益低,全生命周期內(nèi)投資回報(bào)率不足,不利于推廣,因此,長壽命電池對大型儲能電站的推廣十分重要。圖表24 儲能四大應(yīng)用域及其特點(diǎn)資料來源:邁世機(jī)房監(jiān)控,湖南民生網(wǎng),第一財(cái)經(jīng),國際能源網(wǎng),GGII,鈉離子電池的性能特點(diǎn)與儲能領(lǐng)域適配性高。圖表25鈉離子電池與磷酸鐵鋰電池性能對比資料來源:寧德時(shí)代官網(wǎng)三、材料體系選擇:與鋰電體系求同存異(一)鈉鋰性質(zhì)相似使得電池原理相似池。Na+圖表26 鋰離子電池工原理 圖表27 鈉離子電池工原理資料來源《鋰離子電池的工作原理與關(guān)鍵材料》韓嘯 資料來源《鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展》王瑞琦等(二)物理化學(xué)性質(zhì)的內(nèi)在差異影響表觀性能鈉離子與鋰離子的核心差異在于離子半徑,鈉離子半徑大于鋰離子半徑,使得電池的組成和性能存在較大的區(qū)別。鈉離子半徑更大,使得其很難從常規(guī)鋰電的正負(fù)極脫嵌,需要開發(fā)新的適合鈉離子的正負(fù)極材料。鈉離子較大的半徑導(dǎo)致單位體積所含離子量少,充放電可轉(zhuǎn)移電子數(shù)少,使得鈉離子電池能量密度低于鋰離子電池鈉離子的溶劑化能比鋰離子更低,即具有更好的界面離子擴(kuò)散能力,且鈉離子的斯托克斯半徑比鋰離子的小,相同濃度的電解液具有比鋰鹽電解液更高的離子電導(dǎo)率,可以使用低濃度電解液達(dá)到同樣離子電導(dǎo)率,降低成本的同時(shí)減少了黏度帶來的影響。鋰與鋁在低電位會發(fā)生化合,鋰離子電池不能用鋁箔作為負(fù)極集流體,而鈉不會與鋁發(fā)生合金化反應(yīng),因此鈉離子電池正負(fù)極均可使用鋁箔作為集流體。圖表28 鈉鋰原子半徑比 圖表29 鈉鋰離子性質(zhì)比資料來源:喔優(yōu)化學(xué)叮咚響 資料來源:《鈉離子電池標(biāo)準(zhǔn)制定的必要性》周權(quán)等、1、正極:三大主流路線各有特色,層狀氧化物為產(chǎn)業(yè)化主流目前鈉離子電池正極材料分為層狀過渡金屬氧化物、普魯士藍(lán)(白)化合物以及聚陰離子型化合物三大主要路線,分別以能量密度高、成本低以及循環(huán)壽命長為特色。圖表30 三大正極材料色資料來源:層狀過渡金屬氧化物是當(dāng)前產(chǎn)業(yè)化的主流,綜合性能最佳,能量密度最高,同時(shí)具有優(yōu)異的倍率性能,穩(wěn)定性稍差,但無明顯短板,適合要求較高的動(dòng)力電池領(lǐng)域。且工藝與鋰電三元相似,可沿用其生產(chǎn)設(shè)備,技術(shù)簡單,有望率先規(guī)模投產(chǎn)。普魯士藍(lán)(白)化合物成本優(yōu)勢明顯,理論性能優(yōu)異,具有發(fā)展?jié)摿?。聚陰離子型化合物具有突出的循環(huán)性能。其穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)賦予其高安全性和長循環(huán)壽命,且成本較低,不足之處在于能量密度較低。圖表31 三大正極材料缺點(diǎn)對比層狀過渡金屬氧化物普魯士藍(lán)(白)化合物聚陰離子型化合物結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)①能量密度高②可逆比容量高③倍率性能好①能量密度高②倍率性能好③成本低④可逆比容量高①循環(huán)性能好②穩(wěn)定性好③工作電壓高缺點(diǎn)①穩(wěn)定性較差①導(dǎo)電性差②庫倫效率低③結(jié)晶水難除掉①能量密度低②可逆比容量低③部分含有有毒元素資料來源:儲能前沿,游濟(jì)遠(yuǎn)等《鈉離子電池正極材料研究進(jìn)展》,菅夏琰等《鈉離子電池層狀氧化物正極材料研究進(jìn)展》,潘雯麗等《聚陰離子型鈉離子電池正極材料的研究進(jìn)展》,2、負(fù)極:硬碳脫穎而出,瓶頸在于前驅(qū)體無定形碳在眾多鈉離子負(fù)極材料中脫穎而出,成為產(chǎn)業(yè)化主流路線。當(dāng)前有代表性的負(fù)極材料主要有碳基材料、金屬化合物和合金類材料。金屬化合物和合金類材料理論比容量很高,但在儲鈉過程中體積變化較大,導(dǎo)電性差,材料粉化嚴(yán)重,需要制作復(fù)合材料來改善性能。而碳基材料中的無定形碳,主要是硬碳和軟碳,因其不具備石墨化的結(jié)構(gòu)特征,石墨微晶自由取向,結(jié)構(gòu)內(nèi)部含有大量缺陷且層間距更大,相比石墨有更好的儲鈉性能,相比金屬化合物和合金類材料有更好的循環(huán)性能,是目前最可能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的鈉電負(fù)極材料。圖表32 石墨在鋰電、電、鉀電中的充放曲線 圖表33 無定形碳(左與石墨(右)結(jié)構(gòu)比資料來源《鈉離子電池負(fù)極材料的構(gòu)筑與電解液研究》任偉成 資料來源《鈉離子電池?zé)o定形碳負(fù)極材料研究》孟慶施無定形碳以高溫下是否石墨化可分為軟碳和硬碳(>2500℃難以石墨化),硬碳因其優(yōu)異的性能成為當(dāng)前鈉電產(chǎn)業(yè)化的主流路線。硬碳因其高的機(jī)械硬度而得名,其扭曲的碳層結(jié)構(gòu)增加了石墨化碳層之間的排斥力,從而使其具有更大的層間距(~0.38nm),且呈現(xiàn)出圖表34硬碳軟碳結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)可逆比容量高成本較低,與電解液相容性較好缺點(diǎn)成本較高,電壓滯后,空氣敏感充放電平臺電位資料來源:粉體網(wǎng),粉體圈公眾號,負(fù)極成為鈉離子電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的瓶頸。(43%)(16%)原料。同時(shí),也需要平衡性能、成本以及供應(yīng)等多方面的問題,以選出適合大規(guī)模生產(chǎn)的硬碳前驅(qū)體。硬碳主流的工藝路線分別為生物質(zhì)基、樹脂基和化石燃料基。生物質(zhì)基為主流路線,綜合性價(jià)比最高;樹脂基路線性能最佳但成本較高;化石燃料基成本最低但產(chǎn)品性能差。圖表35 鋰離子電池左與鈉離子電池右成本結(jié)構(gòu) 圖表36 前驅(qū)體選擇對定形碳微觀結(jié)構(gòu)的響資料來源:中科海鈉官網(wǎng), 資料來源:《鈉離子電池?zé)o定形碳負(fù)極材料研究》孟慶施3、集流體:正負(fù)極均可用鋁箔,成本優(yōu)勢明顯鈉離子電池正負(fù)極集流體均可用鋁箔,與鋰離子電池相比具有成本優(yōu)勢。因?yàn)殇嚺c鋁在低電位下會發(fā)生合金化反應(yīng),所以鋰電負(fù)極集流體只能選用銅箔,而鈉在低電位下不會與鋁產(chǎn)生合金化反應(yīng),因此鈉離子電池正負(fù)極均可以采用價(jià)格更低鋁箔作為集流體。圖表37 鈉離子電池正極集流體均可用鋁箔資料來源:中科海鈉官網(wǎng)4、隔膜:可復(fù)用鋰電隔膜,仍需研制與電池體系匹配的專用隔膜隔膜是鈉離子電池中的重要組成部分,主要起到絕緣層和半透層的功能。隔膜具有電子絕緣性,將鈉離子電池的正極和負(fù)極隔開,防止電池短路。隔膜又要具有離子導(dǎo)電性,保證鈉離子在充電和放電期間,能正常通過隔膜的微孔。鈉離子電池可復(fù)用當(dāng)前鋰離子電池隔膜。目前已商業(yè)化的電池隔膜主要有聚乙烯(PP)和聚丙烯(PE)隔膜,雖然擁有優(yōu)異的機(jī)械性能、化學(xué)穩(wěn)定性以及低廉的價(jià)格,但對鈉離子電池適配性能一般。因此,仍需尋找新的可以與鈉離子電池體系匹配的隔膜。圖表38 鋰離子電池隔微觀結(jié)構(gòu)圖 圖表39 鈉離子電池PE隔膜微觀結(jié)構(gòu)圖 資料來源《不同鋰離子電池隔膜性能研究》胡利芬 資料來源《新型鈉離子電池隔膜的制備及性能研究》張路鵬5、電解液:與鋰離子電池有相通之處鈉離子電池與鋰離子電池電解液的組成有相通之處,均由溶質(zhì)、溶劑、添加劑三部分組成。電解液是電池中必不可少的組成部分,它在平衡和轉(zhuǎn)移電荷方面起到了關(guān)鍵作用。NaClO4NaPF6NaBF4等,NaPF6綜合性能最好,為當(dāng)前產(chǎn)業(yè)化主流。與Na+NaPF6LiPF6LiPF6產(chǎn)線可兼容生產(chǎn)NaPF6劑和醚類溶劑各有優(yōu)劣,經(jīng)?;旌鲜褂脕磉_(dá)到性能需求。SEISEI添加劑:與鋰離子電池電解液添加劑兼容性比較好,優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)圖表40 鈉離子電池電液三大組成部分及特點(diǎn) 圖表41 鈉離子電池溶與溶質(zhì)優(yōu)缺點(diǎn)對比優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)酯類溶劑穩(wěn)定性好,導(dǎo)電性好 倍率性能較差溶劑醚類溶劑 倍率性能較好 循環(huán)性能較差、穩(wěn)定性差、導(dǎo)電性較差NaPF4

具有最高的電導(dǎo)率、較低的黏度,優(yōu)異的電化

價(jià)格較高,限制了其未來的大規(guī)模應(yīng)用溶質(zhì) 能 NaClO4兼具性能和價(jià)格的優(yōu)勢,性價(jià)比最高NaClO4

高溫下的安全性差,受潮后難以干燥資料來源:

資料來源:《鈉離子電池負(fù)極材料的構(gòu)筑與電解液研究》任偉成,(三)總結(jié)正極:層狀過渡金屬氧化物、普魯士藍(lán)(白)負(fù)極:無定形碳更加適配鈉離子電池,在眾多負(fù)極材料中脫穎而出。硬碳憑借其優(yōu)秀的性能力壓軟碳,成為當(dāng)前產(chǎn)業(yè)化的主流,而解決硬碳量產(chǎn)的瓶頸在于找到價(jià)格低廉、性能優(yōu)異、一致性高且供應(yīng)穩(wěn)定的前驅(qū)體原料。隔膜:可復(fù)用鋰電隔膜,但仍需研制與電池體系匹配的專用隔膜。NaPF6來達(dá)到性能需求。添加劑與鋰離子電池電解液添加劑兼容性比較好集流體:鈉電正負(fù)極均可用鋁箔,成本優(yōu)勢明顯。四、產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂恚ㄒ唬幍聲r(shí)代(300750.SZ)圖表42 寧德時(shí)代發(fā)展程資料來源:寧德時(shí)代官網(wǎng)、2021160Wh/kg1580%20°C低溫90%80%AB2023+圖表43 寧德時(shí)代第一鈉電與鐵鋰性能對比 圖表44 鈉鋰混搭A(yù)B電池系統(tǒng)解決方案 資料來源:寧德時(shí)代官網(wǎng) 資料來源:寧德時(shí)代官網(wǎng)(二)比亞迪(002594.SZ)199522030鈉電產(chǎn)能布局進(jìn)展順利。比亞迪已具備150Ah刀片鈉電芯的生產(chǎn)能力,20MWh‘鈉電魔方柜儲能系統(tǒng)’在南寧青秀工業(yè)園已投入試運(yùn)行。圖表45 比亞迪發(fā)展歷程資料來源:比亞迪官網(wǎng)、(三)傳藝科技(002866.SZ)A2007年1跨界入局鈉電池。2018150Wh/kg-160Wh/kg4000次。圖表46 傳藝科技發(fā)展程 圖表47 傳藝科技鈉電體化布局進(jìn)展資料來源:傳藝科技官網(wǎng)、 資料來源:傳藝科技公告,(四)維科技術(shù)(600152.SH)3C業(yè)務(wù)的A3C20192GWh20229圖表48 維科技術(shù)發(fā)展程 圖表49 維科技術(shù)產(chǎn)業(yè)局 資料來源:維科技術(shù)官網(wǎng)、 資料來源:維科技術(shù)官網(wǎng)(五)鵬輝能源(300438.SZ)2001203C領(lǐng)先布局鈉電。公司2021年十月參股四川佰思格,布局硬碳,以實(shí)現(xiàn)小批量出貨。20229圖表50 鵬輝能源發(fā)展程資料來源:鵬輝能源官網(wǎng),(六)多氟多(002407.SZ)199912月,2010518鈉電已裝車測試。202220231GWh20255GWh2023SOP2023年底SOP。圖表51 多氟多發(fā)展歷程 圖表52 多氟多主要產(chǎn)品資料來源:多氟多官網(wǎng)、 資料來源:多氟多官網(wǎng),(七)中科海鈉-鈉離子電池研發(fā)與生產(chǎn)的高新技術(shù)型企業(yè)。公司聚集國際領(lǐng)先的技術(shù)開2023223EX1001裝車。圖表53

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